[发明专利]一种基于检测阵列运动规划的磁源磁场信号检测方法

权利要求书

1.一种磁源磁场信号的检测方法，该方法应用于利用检测阵列跟踪外部磁体以检测磁源磁场信号的过程，其特征在于，包括：

步骤一、预先存储外部磁体与检测阵列之间具有不同相对位姿时，检测阵列检测得到的每种相对位姿对应的外部磁体磁场；

步骤二、在通过外部磁体引导磁源运动的条件下，需要进行磁源定位时，将检测阵列运动到外部磁体与检测阵列的多个相对位姿中的最优相对位姿上；所述最优相对位姿的选取为：将磁源上一次检测位置和外部磁体当前位置的连线中心作为所述磁源估计位置；根据判定指标，选取最优相对位姿；所述判定指标包括：①由检测阵列中心指向磁源估计位置的方向向量最接近由检测阵列中心指出的法向量方向；②磁源估计位置与检测阵列之间的垂直距离最小；

步骤三、在当前最优相对位姿处，检测阵列测量总磁场；从所述总磁场中去除最优相对位姿对应的外部磁体磁场以及地磁磁场，得到磁源磁场。

2.如权利要求1所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，所述步骤一为：固定检测阵列位姿，移动外部磁体到不同的多个位姿上；利用检测阵列测量磁场，该测量磁场减去检测阵列当前位姿对应的地磁磁场，得到各个相对位姿对应的外部磁体磁场。

3.如权利要求2所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，步骤一中，所述检测阵列当前位姿对应的地磁磁场的获取方式为：检测阵列位姿固定后，在去除外部磁体和磁源的情况下，采用检测阵列中的每个磁传感器芯片测量磁场信号，得到检测阵列当前所处的地磁磁场。

4.如权利要求1所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，所述判定指标进一步包括：③检测阵列从当前位姿运动至最优相对位姿时，各自由度位移绝对值之和最小。

5.如权利要求4所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，进一步对选取最优相对位姿的各个标准进行加权融合，利用融合指标选取最优相对位姿。

6.如权利要求1或2所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，当检测阵列处于某一位姿时，该位姿对应的地磁磁场的获取方式为：

预先存储检测阵列运动空间范围内各位置点的地磁磁场；

在检测阵列当前位姿下，判断检测阵列上每个磁传感器芯片的位置是否与存储磁场的各位置点重合；对于重合者，直接从存储数据中取值得到磁传感器芯片的磁场B1；对于未重合者，将存储的相邻位置点的磁场值进行插值计算，得到磁传感器芯片的磁场B1；

如果磁传感器芯片相对于预先存储地磁磁场所使用的磁传感器坐标轴有旋转，则将所述磁场B1对当前位姿下的检测阵列进行投影，得到检测阵列当前所处位姿对应的地磁磁场；如果没有旋转，则所述磁场B1即为检测阵列当前所处位姿对应的地磁磁场。

7.如权利要求6所述的磁源磁场信号的检测方法，其特征在于，所述预先存储检测阵列运动空间范围内各位置点的地磁磁场为：

选取检测阵列上其中一个磁传感器芯片A，令磁传感器芯片A的坐标系与世界坐标系重合；在去除磁源和外部磁体的情况下，在检测阵列的运动空间范围内，令检测阵列做水平和垂直方向运动，且按照设定密度均匀移动，采集各个位置点的磁场信号，即得到检测阵列运动空间范围内各位置点的地磁磁场；所述设定密度为：相邻位置点地磁信号之差与所需获得的磁源磁场精度等数量级。